变频器的温升及其试验方法探讨

方法进行的温升试验，线路简单，能源消耗少，测试数据可信。采用埋置检温计法将电阻检温计、热电耦或半导体热敏元件埋植于变频器内部不能触及的部位，如igbt在散热器的固定处(至少2点)、整流桥在散热器固定处等，经连接导线引到变频器外的二次仪表，通过温度仪表显示读数，从而测定温度值。在测量时应控制测量电流的大小和通电时间，以免因测量电流引起的发热而带来误差。每个检测元件应与被检测点表面紧密相贴，以有效的防止测温元件受到冷却介质的影响。

本方法对于测试电机温升也是一个很好的简易有效方法。

用钳式电流表测得变频器输出电流(与变频器键盘显示电流对比)，用电压表测试输入电压(与变频器键盘显示电压对比)。本试验方法的好处是控制简单，电能回馈电网节省能源消耗。图5为试验台。

4.3 试验仪器的选择

(1)电压表和电流表：应采用可以测量真有效值的表记。对于测量仪表不仅有准确度要求外，测量变频器的输出电压、电流还必须如实记录下基波的有效成分，否则会给测量带来很大的误差，影响温升及其它参数测量的准确性。其表记最好经过频谱分析仪的校核(如1905a)。

(2)远红外测试仪或热成像仪：可以观测到的部位可采用远红外测试仪或热成像仪进行温度测量。将远红外测试仪按照说明书上的距离要求对需要测试的部位进行测试，远红外测试仪要正对测试点，读取远红外测试仪上显示的读数，减去环境温度即为温升值。

(3)热电偶：不易观测到的部位应采用热电偶测量，将热电偶粘贴在要测试部位，注意此处使用的热电偶应能承受与变频器一致的额定电压(带电部位的测量需要与热电偶电隔离)，将热电偶两端产生的热电势通过直流电压表读取，对照热电势和温升的分度表写出温升值。

(4)热敏电阻：变频器主要部位温升的测试也可用热敏电阻。例如igbt产生的温度透过散热片传至紧贴其上的负温度系数热敏电阻，该电阻阻值的变化间接反映了igbt的温度变化，国内性能好的变频器一般具有igbt温度值显示功能。

(5)温度显示仪表。

(6)用于温升测量的电流互感器至少为0.2级，测量用的电流表至少为0.5级，且测量时各回路电流表的指示值为全量程的2/3以上(电流表指针占满刻度的2/3以上)。

4.4 测量方法与结果判定

国家标准gb/t3859.1-1993的"检验与实验"中6.4.6"温升试验"中给出了试验的基本要求：试验应在规定的额定电流和工作制，以及在最不利的冷却条件下进行。对于小型变流器。温升试验应结合负载试验同时进行。对于大型变流器，可与额定电流试验(6.4.3)结合进行，但应注意，如果加上高电压会出现可观的开关损耗时(例如中频感应加热用变流器)，则引起的附加温升应予以考虑。

试验时，测温元件可以使用温度计、热电偶、热敏元件、红外测温计或其他有效的方法。温升应尽可能在规定点测量。如果变流器的额定值不是基于连续工作制，则应测量主电路部件和冷却系统的热阻抗。对主电路的半导体器件，应测量若干个器件。其中应包括冷却条件最差的器件。记录半导体器件规定部位的温升和计算等效结温，并以此说明在考虑了并联器件的均流情况之后，装置能承受规定的负载而不超过规定的最高等效结温。

变频器处于规定的通风和散热条件下，输入电压为额定电压，装置输出为额定电流，测试其主要部件温升，如散热器、igbt、整流桥、直流母线等。用测量仪器进行温度测量，试验时间一般不低于2h，每隔20min做一次试验温升值记录，如果温度的变化速率小于1℃/h，则认为温升已达稳定值。

环境条件要求：变频器周围空气温度在+10℃~+40℃之间，测量时至少用两个温度计，均匀分布在变频器的周围，放置在被试电器高度的0.5m处离开被试电器的距离约1m。

试验判定：其测试结果应符合附表的要求及生产厂提供的技术数据。整流桥、igbt的温升极限可以是规定点(如外壳)的最高温升，也可以是等效结温，由半导体器件厂提供的资料决定。

5 结束语

温升试验作为考核变频器软件控制损耗和结构优化具有重要作用，事实证明凡经试验验证符合标准要求，并通过长时间考核的变频器投运以后，都会有很高的可靠性。根据变频器的发热原因，并对其进行温升考核是提高变频器使用寿命的重要前提。在试验方法上节省能源、费用少、操作简单又达到测试目的的"电机对拖交流回馈法变频器温升试验"值得推广。